化學預鋰能有效彌補鋰電池負極材料SiO/C首圈容量損失。鋰金屬和鋰劑需在水氧值極低的手套箱內進行實驗，預鋰材料的漿料鹼度極高、弱化黏著劑使電極塗佈困難，以及預鋰材料易氧化的存放困難等，因此過去研究表示化學預鋰在商業化仍有上述瓶頸。本研究開發了一種使用石英反應器的的預鋰方法，將芳烴溶液用量大幅減少並回收使用(圖一)，此反應設計可以在手套箱外進行(圖二)。唯一的氧化暴露風險僅在反應初期，此鋰金屬顆粒經過評估，將氧化增重降低至2 wt.%。利用芳烴溶液可作為鋰載體而不參與反應的特性，降低溶液濃度，並使用鋰顆粒作為鋰源，不須事先準備鋰劑。預鋰反應回收後，四氟氫喃溶劑的含水量甚至比原含水量更低，可以直接使用。高溫均勻化與三氟化氮氣體表面鈍化也在相同反應器內進行。經18小時三氟化氮表面鈍化後，預鋰化SiO/C材料可在空氣中穩定數周，且使水性漿料pH值從11.94降低至11.11 (圖三)，其塗佈品質與未預鋰材料近乎相似。10 wt.%鋰量的預鋰化SiO/C半電池首圈容量從2130 mAh/g降至1476 mAh/g；首圈庫倫效率從80.4%提升至93.2% (圖四)。以LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 (NCM622) 陰極搭配含有21 wt.%預鋰化SiO/C的石墨陽極的全電池測試中，可表現出88.6%的首圈庫倫效率，且在循環200圈後仍保持96.1%的維持率(圖五)。（化工系藍崇文教授提供）
圖一 化學預鋰實驗方法
圖二 化學預鋰實驗裝置
圖三 (a) LiF表面鈍化層與鈍化時間關係圖及(b)鈍化時間與預鋰化SiO/C氧化層關係圖
圖四 不同鋰量之半電池首圈容量之(a)電壓曲線及(b)首圈庫倫效率關係圖
圖五 (a)全電池充放電電壓曲線及(b) 1C循環圖(前三圈為0.1C、負極電容550 mAh/g)